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圖5-5-1 吊管軟帶
(a)吊管軟帶使用時；(b)吊管軟帶構造
1-元鋼；2-薄鋼板；3-帶鋼夾板；4-螺栓；5-橡膠板；6-燃氣管

圖5-5-2 豎管(地錨)下管法
1-堅管；2-大繩；3-管子 　　(二)下管方法
　　下管方法可根據管子種類，直徑，下管長度，溝槽土質及支撐情況，以及施工機具裝備情況來確定。
　　1．壓繩下管法 可采用人工壓繩和豎管壓繩(圖5—5—2)。操作時在管子(段)兩端各繞一根粗麻繩，以人力或工具滾動管子，當滾至溝邊時，根據統一指揮，慢慢放松繩子將管子平箏放入溝中。由于管子重量被繩子之間或繩子與豎管的摩擦力所承受，故人承擔的力量較小。
　　2．搭架下管法 如圖5—5—3所示，先將管子滾至橫搭在溝槽的方木(不少于兩根)或圓木上，然后用掛在搭架上的手拉葫蘆將管子吊起，抽走方木，將管子緩緩放入溝槽中。
　　3．起重機下管法 下管時起重機沿溝槽移動，將管子吊起，轉動起重臂把管子移至溝槽上方，然后徐徐放入溝槽。起重機的位置應與溝邊保持一定距離，以免溝邊土壤受壓過大而塌方。為了防止起吊時管子擺動，可用繩子系住管子一端，由人拉住，隨時調整其方向。
　　采用多臺起重機同時起吊較長管段時，起重機之間的距離須保持起吊管段的實際彎矩小于管段的允許彎矩。起吊操作必須保持同步。最大起吊長度可按下式計算確定
 

　　式中 L——允許最大起吊長度(m)；
　　　　N——起重機臺數；
　　　　D_W，D_n——起吊鋼管的外徑和內徑(m)；
　　　　q——管于重力(N／m)；
　　　　[σ]——管材的允許彎曲應力(N／m²)。

圖5-5-3 搭架下管法

圖5-5-4 坡度板與中心線對中
1-坡度板；2-高程板；3-高程釘；4-中心釘；5-中心線；6-垂線；7-坡度線；8-高程尺；9-管子 　　(三)管線位置控制
　　1. 中線控制
　　(1)中心線法 如圖5—5—4所示，坡度板的中心鍆表示管線的中心位置，在中心釘的連線上掛一個線墜，當線墜通過管道中心時，表示管道已經對中。
　　(2)邊線法 如圖5—5—5所示，邊線一端系在槽底邊線樁或槽壁的邊樁上。穩管時，控制管子水平直徑處外表面與邊線間的距離為—常數C，則管道處于中心位置。
　　邊線法對中比中心線法速度快，但準確度不及中心線法。若無準確要求，用目估法確定管道中心位置即可。
　　2．高程控制
　　為了控制管道高程，在坡度板上標出高度釘(圖5—5—4)。坡度板的間距一般為20～25m，高程釘至管底的垂直距離應相等，高程釘之間連線的坡度即為管底坡度，該連線稱為坡度線。坡度線上任何一點到管底的垂直距離均相等。高程控制時，使用丁字形高程尺，尺上刻有管底與坡度線之間的距離標記，將高程尺垂直放在管底，當標記和坡度線重合時，表明高程正確。當不能安裝坡度板時，也可以采用圖5—5—5所示的邊樁上的高程釘，拉高程線控制管子高程。控制中心線與高程應該同時進行。
　　下管時，還應嚴格控制燃氣管道和其他管道或構筑物的平行和垂直安全距離。

二、鋼管焊接管件的制作

　　鋼管焊接管件往往在施工現場制作。制作時利用計算的尺寸或展開樣板在鋼管上畫出切割線，切割成需要的形狀后，再拼裝成各種類型的管件。
　　(一)彎頭的制作
　　彎頭用于管道的轉彎處。轉變的角度稱作彎曲角。為了工作上的便利，習慣上常把彎曲弧度對應的圓心角稱作彎曲角，彎曲弧線的半徑稱作彎曲半徑，如圖5—5—6所示。

圖5-5-5　邊線法
1-中心樁；2-邊線樁(圓鋼)；3-邊樁；4-高程釘；5-高程線
　　不同彎曲角的焊接彎頭常常由一節或數節帶有斜截面的直管段組合而成，俗稱蝦米腰彎頭。節數中有兩段端節和若干段中間節；端節經常是中間節的一半，不包括在稱呼的節數內。對于燃氣管道工程，各節的斜截面夾角一般規定為15°，22．5°和30°。
　　彎頭的幾何尺寸受安裝地點和燃氣在彎頭內流動的阻力所限，因此，一般焊接彎頭的彎曲半徑不小于管徑的．1．5倍。對于低壓燃氣管道上的焊接彎頭，其彎曲半徑不易過小。
　 今以90°兩節蝦米腰彎頭為例，說明其制作過程
　　1．繪制彎頭的立面投影圖。兩個端節夾角 

各為15°，兩個中間節夾角a各為30°彎曲半徑R=1．5Dw，如圖5—5—7所示。圖中中間節的節背，節中和節里所示的尺寸分別為

圖5-5-6 彎曲角與彎曲半徑
a-彎曲角；R-彎曲半徑

 

圖5-5-7 彎頭立面投影及端節展開

　　2．繪制展開圖 可任選中間節或端節展開。圖5—5—7所示為端節展開圖。二個端節的樣板拼合就是中間節展開樣板。
　　3．將樣板緊包在管子上，畫出切割線(氧氣切割時，切割線寬約5mm)，切割后，以節背基準線對準焊接，即成90°兩節蝦米腰彎頭。
　　(二)三通制作
　　鋼管焊接三通接其形狀有正交、斜交和Y形之分；按其管徑分等徑和異徑。各種三通制作方法基本相同。下面以斜交異徑三通為例說明其制作過程。
　　1．求接合線 繪制三通正面圖和側面圖。正面圖中的支管與主管的接合線按下述方法求出。將側面圖中的支管端面分若干等分，自等分點作支管端面的垂直線，在側面圖上得到垂直線與主管的各交點，從各交點向右引水平線，與正面圖支管端面的對應垂直線相交，把對應交點連成曲線即為正面圖中支管與主管的接合線。如圖5—5—8中的Ⅰ和Ⅱ所示。
　　2．支管展開圖，在正面圖中作支管端面延長線，其長為支管圓周長，并作相同的等分，自等分點作垂線，與接合線上所引的對應水平線相交，將對應交點連成曲線即得到支管展開圖，如圖5—5—8中的Ⅲ所示。

圖5-5-8 斜交異徑三通展開圖
　　3．主管展開圖 由C和D引下垂線，其長為主管圓周長之半，并從中點7上下照錄側面圖中對應弧段的各點，自各點引DC平行線與接合線各點的對應下垂線相交，將對應交點連成曲線，得出主管開孔實形展開圖Ⅳ。
　　工地往往只畫支管展開圖，將按樣板切割的支管扣到主管上，畫出主管切割線。
　　(三)大小頭制作
　　大小頭又稱作漸縮管，大小頭的圓心均在管子中心線上稱為同心大小頭，否則稱為偏心大小頭。一般偏心大小頭均為一側平直，另一
側以不超過30°角向中心線偏斜。在具有冷凝水的鋼燃氣管道上，水平安裝時一般采用偏心大小頭，垂直安裝時一般采用同心大小頭。
　　大小頭一般均采用抽條法制作。
　　1．同心大小頭
　　同心大小頭的形狀及展開圖如圖5—5—9所示。將管子圓周分為n等分，管徑變化越大，等分越多，每等分抽掉(切割)部分的寬度S為
 

　　抽掉部分的長度L為
L=(3-4)(D_w-d_W)
　　按照樣板畫線切割后，用焊矩加熱根部，用小錘敲打小端使之收攏至直徑為d_w，最后焊接成形。

圖5-5-9 同心大小頭
　　2. 偏心大小頭
　　偏心大小頭的切割面線如圖5—5—10。圖中A、B、C、D、E的尺寸可按下列各式確定。
 

　　上述式中各符號意義如圖所示。
 

圖5-5-10 偏心大小頭
　　(四)彎頭三通
　　在無縫彎頭上接出支管稱為彎頭三通。彎頭三通有正交與斜交，等徑與異徑之分。圖5—5—11為異徑正交彎頭三通及展開圖。
 

圖5-5-11 異徑正交彎頭三通展開圖
　　1．求接合線 先將兩個斷面T₁和T₂6等分，由T₁圓周等分點引下垂線與彎頭圓周相交，過各交點向左引水平線與彎頭斷面1′-0相交，以0為圓心，0點至各交點之距離為半徑畫弧，與由T2圓周對應等分點向下引垂線相交，對應各交點連成曲線即為接合線。
　　2．支管Ⅰ展開圖 圖中在7—1延長線上截取7—7等于支管Ⅰ斷面圓周長度，并照錄各等分點，由各點向下引7—7的垂線與接合線各點引對應平行線相交，各對應交點連成曲線即為支管Ⅰ展開圖。
　　3．主管Ⅱ展開圖 在T2圓周的垂線上截取1—7等于圓弧

的展開長度，并照錄各等分點，由各等分點引水平線垂直于1—7，在水平線左右兩邊對應分別截取等于   

的展開長度，把截取點連成曲線，即為主管Ⅱ開孔展開圖。
　　(五)壁厚對展開下料的影響
　　鋼管具有一定的壁厚，其直徑分內徑、外徑和平均直徑。不同管件及不同要求的展開圖應采用不同直徑，使管件下料及制作所產生的誤差維持在最小范圍。
　　1．鋼管下料展開長度 在鋼管上下料的樣板不可能緊貼管外壁，且樣板也有一定厚度，因此，鋼管的計算展開長度L為
L=π(D_w+1．5)
　　式中 D_w——鋼管外徑(mm)。
　　2. 彎頭各節端面V型坡口 因為各節均鏟V型坡口，故對接時均為內壁先接觸，因此需按內徑制作樣板(計算放樣也按內徑)，但展開長度仍按鋼管外徑計算。
　　3．異徑三通 不鏟坡口的異徑三通，支管按內徑放樣，主管按外徑放樣。支管及主管的展開長度均按外徑確定。
　　4．等徑三通 等徑三通的接合線，無論是正交還是斜交，其投影線都是直線，因此都按外徑放樣。

三、鋼燃氣管道的安裝

　　(一)埋地鋼燃氣管道的施工流程
　　埋地鋼燃氣管道的基本施工流程是測量放線、開挖溝槽、排管對口、焊接、試壓(強度試驗和嚴密性試驗)、防腐和回填等。但這些工序是多次重復交叉進行的，安裝過程中又交叉進行附屬構筑物的施工，而且重復交叉的規律因施工具體條件而異。因此，其施工安裝流程應根據具體施工條件而定。但就某一施工段(嚴密性試驗段)而言，從施工準備至竣工收尾存在一個基本流程，如圖5—5—12所示。

圖5-5-12 埋地鋼燃氣管道的施工流程
　　(二)架空鋼燃氣管道的施工
　　1．施工流程
　　與埋地鋼然氣管道的施工流程相比，架空鋼燃氣管道的施工不需要開挖溝槽和回填，以油漆防腐代替了瀝青防腐涂層施工，增加了支架和支座安裝，包敷絕熱層，以及拆除腳手架。一個施工段(嚴密性試驗段)的基本施工安裝流程如圖5—5—13所示。

圖5-5-13 架空鋼燃氣管道的施工流程
　　2．支架的安裝
　　架空敷設的燃氣管道支架可分為低支架、中支架和高支架。
　　低支架一般為鋼筋混凝土或磚石結構，高度為0．5～1．Om。用于不妨礙通行的地段。
　　中支架和高支架架空敷設不影響車輛通行，支架為鋼筋混凝土或焊接鋼結構。一般行人交通段用中支架，高度為2．5～4．Om，重要公路及鐵路交叉處采用高支架，高度一般為4．0～6．Om。
　　支架的加工與安裝直接影響管道安裝質量。燃氣管道安裝前，必須對支架的穩固性，中心線和標高進行嚴格檢查，確定是否符合設計圖紙要求。為方便施工和確保安全，中、高支架上的管道安裝，必須在支架兩側搭設腳手架，腳手架的平臺高度以距管道中心線1．0m為宜，平臺寬度1．0m左右。腳手架一般是一側搭設，必要時也可兩側搭設，如圖5—5—14所示。

圖5-5-14 支架與腳手架
　　(三)支座安裝
　　燃氣管道與支架之間要設支座，根據支座的作用分為活動支座和固定支座。
　　活動支座直接承受管道的重力，并能使管道因溫度變化而自由伸縮移動，煙氣管道常用的活動支座有滑動支座和滾動支座兩種，如圖5—5—15所示。滑動支座焊在管道上，其底面可在支架的滑面板上前后滑動。滾動支座架在底座的圓軸上，因其滾動使軸向推力大大減小。
　　固定支座(圖5—5—16)在橫向與軸向均為固定，支座承受管道橫向和軸向推力，用于分配補償器之間管道的伸縮量，因此，通常安裝在補償器兩端的管道上。

圖5-5-15 活動支座
(a)滑動支座(b)滾動支座

圖5-5-16 固定支座
　　安裝管道支座時，應嚴格掌握管道中心線及標高，使管道重力均勻地分配在各個支座上，而且橫向焊縫應位于跨距的1／5處(圖5—5—17)，以減少彎曲應力，避免焊縫受力不均或應力集中而出現裂紋。

圖5-5-17 橫向焊縫的最佳位置
四、鑄鐵燃氣管道的安裝

　　由于鑄鐵管管壁較厚，管子較重，管材較脆，管子接口多為承插式，因此，安裝時要掌握其特點。
　　(一)排管與下管
　　沿溝槽排管時，要按管子的有效長度排列，即每根管子應讓出一個承口的長度出來。多數地區均將承口朝向來氣方向。
　　排管后進行燒口，即將插入段的承口內表面和插口外表面的瀝青涂層燒去，將表面上的飛刺打磨干凈，以利于接口填料和管壁更嚴密地接合。
　　下管前，溝槽底放置承口的位置要挖一小坑，以便放下承口，使整根管子能平穩地放在溝底地基上。最好是預選在接口位置挖出接口操作工作坑。
　　(二)接口與填料
　　1．承插接口與填料
　　離心連續澆注的鑄鐵管，其承口和插口端的形狀如圖5—5—18所示。承插口之間的間隙填以各種填料，常用的填料有麻—膨脹水泥(或石膏水泥)；橡膠圈—膨脹水泥(或石膏水泥)；橡膠圈—麻—膨脹水泥(或石膏水泥)和橡膠圈—麻—青鉛，等等。凡是不用水泥作填料的接口稱作柔性接口，反之稱作剛性接口。接口與填料按如下順序操作。

圖5-5-18 承插接口與填料
(a)水泥承插式接口；(b)精鉛承插式接口
1-橡膠圈；2-鑄鐵接口；3-油繩環圈；4-水泥；5-鑄鐵插管；6-精鉛

　　(1)撞口 撞口前將橡膠圈套在插口一端，用粉筆標記撞入承口的深度，把膠圈套在深度標記外，然后將插口撞入承口內，靠碰撞的反彈力使末端留出一定的對口間隙。最后用鐵楔使承口與插口之間的縫隙保持均勻。接口間隙批準后，應將接口包嚴，防止泥土雜物進入，而且不得承受重大碰撞或扭轉。
　　(2)填膠圈 應盡量采用膠圈推入器，使膠圈以翻滾方式進入接口內。若采用填捻或錘擊的方法，應由下(貼插口壁)而上逐漸移動楔鉆均勻施力于膠圈，使膠圈沿一個方向依次均勻滾至插口凸緣，上到凸緣寬度的1／3。膠圈填縫的承插接口，既使外層填料部分開裂或外移，也不致大量漏氣。在地震烈度6度～8度的防震地區，一定要用膠圈填縫。
　　(3)填麻 焦爐煤氣管道用浸過瀝青底漆的油麻，天然氣或液化石油氣管道則直接用白麻。把多股麻絲按右旋擰成麻辮，麻辮直徑為環形間隙的1．5倍。然后按擰麻方向用打麻鉆貼著插口向里打，打入深度約占承口深度的  

，沿環向深度要均勻。
　　(4)填石膏水泥、膨脹水泥或青鉛，鑄鐵燃氣管道承插接口的第一、二層填料一般都采用膠圈和麻辮，最后一層可使用的材料有石膏水泥、膨脹水泥或青鉛。據此，有石膏水泥接口、膨脹水泥接口或青鉛接口之稱。
　　①石膏水泥接口 將標號不低于425的硅酸鹽水泥、石膏粉、氯化鈣和水按一定比例(表5—5—1配制成接口填料，分三層用打灰鋼鉆捻緊打嚴。石膏水泥凝固速度快，為了在初凝前使用完畢，一個接口的用量可分三次拌合，三次分配量依次為  

和  

。接口填料拌合要快而充分。
　　②膨脹水泥接口 用膨脹水泥、細河砂和水按一定比例拌合均勻使用，分三層用灰鉆捻緊打嚴，養護兩星期后再試壓。
　　③青鉛接口 青鉛接口一般都用溶化的鉛，其打口操作工序依次為安裝封口模具，用粘土將承口和卡具之間的縫隙抹嚴(灌沿口旁應留一出氣口)，化鉛(327℃以上)，把鉛灌人接口(圖5—5—19)，拆下封口模具，用鉛鉆捻緊打實。

圖5-5-19 灌鉛操作示意圖
1-鑄鐵插管；2-粘土封口層；3-石棉繩；4-接口橡膠圈；5-鑄鐵承管；6-熱熔精鉛；7-熔鉛鋼；8-后吊環；9-前吊環
表5-5-1 石膏水泥填料的配合比(重量比)

材料名稱	水泥(525℃)	二水石膏粉	無水氯化鈣	水
配合比(％)	100	7～10	3～5	30～35

　　青鉛接口能較好地承受震動和彎曲，損壞時易于修理。但青鉛價昂，且系稀有金屬，故一般均不使用，只有在特殊要求時方予采用。
　　2. 柔性機械接頭
　　承插接頭主要采用水泥作填料，屬剛性接頭，即使增加一層橡膠圈仍屬半剛性接頭，機械性能差，在外加荷載和較高燃氣壓力的作用下，接口嚴密性很容易被破壞，因此，逐漸被柔性機械接頭取而代之。
　　柔性機械接頭是指接頭間隙采用特制的密封橡膠圈作填料，用螺栓和壓輪實現承插口的連接，并通過壓輪將密封膠圈緊緊塞在承插間隙中的一種接頭形式。例如，圖5—5—20所示的SMJ型接頭和圖5—5—21所示的N型接頭均屬于柔性機械接頭。
　　柔性機械接頭施工簡便，因為它不需要進行繁鎖而復雜的接口填料操作。機械柔性接頭的嚴密性，尤其是接頭處于動態狀態下的嚴密性遠遠超過承插式接頭。即使接頭在外荷載作用下出現彎曲或反復的振動，只要不超過允許最大彎曲角仍可保持嚴密性，因此，能適應抗震和管道地基沉降的要求。

圖5-5-20 SMJ型接頭
1-承口；2-插口；3-鎖環；4-隔離圈；5-密封膠圈；6-壓輪

圖5-5-21 N型接頭
1-承口；2-插口；3-密封膠圈；4-壓輪
　　3．套接式管接頭
　　用套管把兩根直徑相同的鑄鐵管連接起來，通過套管和管子之間的橡膠圈實現接口的嚴密性的接頭稱作套接式管接頭。這種接頭所使用的鑄鐵管僅僅是直管，不需要鑄造承口，因此，可大大簡化鑄鐵管的鑄造工藝。套接式管接頭具有如下三種結構型式。
　　(1)錐套式管接頭 如圖5—5—22所示，套管的密封面加工成內錐狀，利用壓輪和雙頭螺栓把密封圈和隔離圈緊密地壓在內錐間隙中，使接頭可獲得較大的可撓度。

圖5-5-22 錐套式管接頭
1-鑄鐵直管；2-壓輪；3-密封圈(合成橡膠)；4-隔離圈(合成橡膠)；5-連接套；6-隔環；7-雙頭螺栓
　　安裝前，首先把鑄鐵連接套、壓輪、密封圈和隔離圈分別套人鑄鐵直管，然后利用隔環把鑄鐵直管接口對正找齊，再將連接套、隔離圈、密封圈移到管壁的標定位置，最后擰緊雙頭螺栓，讓壓輪將連接套兩端的隔離圈和密封圈均勻地壓入內錐中。隔離圈可使燃氣中的某些腐蝕介質不接觸密封圈，延長接頭的密封耐久性。
　　(2)滑套式管接頭 如圖5—5—23所示，連接套管的密封面為凹槽形，密封橡膠圈套在管端，當用外力將鑄鐵直管推入邊接套管時，密封圈滑入凹槽內。這種接頭施工簡單，但密封橡膠圈應具有良好的彈性，并能抵抗燃氣介質的腐蝕。這種接頭省去了易銹蝕的螺栓。
　　(3)柔性套管接頭 如圖5—5—24所示。這是用一個的特制的橡膠套和兩個夾環把兩根鑄鐵直管連接起來的接頭。這種接頭允許管子有較大幅度的擺動、錯動、軸向移動以及彎曲，適用于地基松軟，多地震的地區使用。

圖5-5-23 滑套式管接頭
1-鑄鐵直管；2-連接套；3-密封圈

圖5-5-24 柔性套管接頭
1-鑄鐵直管；2-柔性套；3-支撐環；4-夾環；5-螺栓
　　(三)橡膠密封圈的選配
　　1．密封機理
　　鑄鐵燃氣管道接口的橡膠圈以一定的壓縮比裝在環形間隙內，處于受壓狀態，管壁對膠圈壓縮使膠圈產生一個內應力，稱為壓縮應力。該內應力同時反作用于接口管壁的密封面，產生反彈力。壓縮應力與反彈力大小相等，方向相反，使縫隙處于密封狀態。因此，管內燃氣壓力越高，密封時所需的壓縮應力越大。當燃氣壓力為定值時，則橡膠圈的壓縮應力越大，密封性能越好。隨著時間的推移，橡膠圈會隨著老化過程而應力松弛，當松馳到一定程度，就不能密封住管內的燃氣壓力而發生漏氣。此時，橡膠圈喪失使用功能，其內應力值稱為臨界壓縮壓力。
　　橡膠的壓縮應力取決于壓縮比η，因此，測定橡膠密封圈在燃氣工作壓力下的臨界泄漏壓縮比η_c，即可確定其密封狀態。由熱老化試驗得知，在50年壽命的約束條件下，當燃氣工作壓力為O. 02～0．15MPa時，對于丁腈橡膠，20％≤η≤40％
　　2．橡膠密封圈的選配
　　鑄鐵燃氣管道接口使用丁腈橡膠圈或氯丁橡膠圈作密封圈。若使用橡膠條制作橡膠圈，可采用粘接方法。在橡膠條的斜形切口上先用丙酮擦洗，然后涂以502型膠粘劑粘接，壓合四分鐘后即可套入插口端。
　　膠圈或膠條的截面尺寸取決于接口的環形間隙和橡膠的壓縮比，可按下式計算確定。
　　對于圓膠圈的截面直徑d
 

　　對于方截面的膠圈，其截面高度為h為
 

　　膠圈環的內徑 D₁=KD
　　上列式中 E——接口環形間隙高度；
　　　　　　η——膠圈的壓縮比；
　　　　　　K——膠圈的環徑系數，K=0．85～0．9；
　　　　　　D——管子插口外徑(接口環形間隙內徑)。
　　因為D₁<D，膠圈套入插口時周長均勻受拉，裝入環形間隙后，設間隙表面為絕對光滑面，則膠圈的標準壓縮比η_s為
 

　　但環形間隙中，鑄鐵管的直徑公差(設承口內徑為e_l，插口外徑為e₂)、表面粗糙度(設承口為△₁、插口為△₂)、以及安裝過程中的偏心度ε都會影響環形間隙高度E，若將上述影響因素疊加，則環形間隙內最大高度為
E_max=E+(e₁+e₂+△₁+△₂+ε)
　　環形間隙內最小高度為
E_min=E-(e₁+e₂+△₁+△₂+ε)
　　因此，膠圈的最大壓縮比為
 

　　最小壓縮比為
 

　　即接口安裝過程中，應該嚴格控制直徑公差，表面粗糙度和環形間隙的均勻度。
　　(四)柔性機械接口的曲線敷設
　　由于現場地形條件限制，管道必須微量偏轉或曲線敷設，但又不能使用彎頭。為此，只有靠每根管子在接口偏轉一個小角度，利用多根管子的接口連續偏轉來實現管道的曲線敷設。下面以柔性機械接口為例來討論鑄鐵燃氣管道曲線敷設是應遵循的原則。
　　如圖5—5—25所示，管子最大偏轉角度為a時，設接口AB處的密封圈最大壓縮比為η_max=40％，DF處的密封圈最小壓縮比為η_min=20％，即
 

　　由前兩式可得
　　　　AB=0. 75DF
　　因為 AB+DF=2E
　　式中 E——間隙標準高度
　　由上兩式可求出
　　　　AB=O．857E
　　　　DF=1.143E
　　由圖5—5—25可知
 

　　式中 p——承口深度
　　每根管子偏轉的有效距離a為
a=L·sina
　　式中 L——每根管子的有效長度
　　設每根管子偏轉角度均為a，則n根管子的總偏轉角度為na，偏轉有效總距離a總為

圖5-5-25 柔性機械接口允許偏角
　　(五)鑄鐵管的截斷
　　鑄鐵管的截斷主要有人工截斷、液壓剪切和機械切削等方法。
　　人工截斷可采用鋼鋸，也可采用帶手柄的扁鑿，沿畫定的截斷線，用手錘擊鑿載斷。扁鑿截斷僅適用于D_g≤300的鑄鐵管。
　　液壓剪切系采用液壓割管機截斷。液壓割管機由液壓千斤頂、活動刀夾具和高壓油管組成，如圖5—5—26所示。反復按壓手柄，千斤頂輸出的油壓不斷增大，夾具刀刃逐漸切入管壁，直至截斷。液壓剪切適于D_g=150～300。
　　機械切削割管一般采用旋轉式割管機或自爬式割管機，后者應用廣泛。適用于D_g≥500。自爬式割管機由電動機；齒輪箱、滾輪、機架、導向鏈輪和鋸齒形切削刀等組成。割管時，鏈軌沿管外壁纏繞，機架與鏈軌固定連接，啟動電動機，滾輪與切削刀刃同時旋轉，滾輪帶動機架繞管外壁作圓周運動，刀刃隨之沿管周切割管壁。

圖5-5-26 液壓割管示意圖
1-油缸筒；2-起壓手柄；3-高壓膠管；4-頂泵頭；5-被截鑄鐵管
五、塑料燃氣管道的安裝

　　塑料管道施工環境溫度宜在-5～35℃之間。
　　(一)塑料管接頭
　　塑料燃氣管道接頭主要有承插，電熱熔式和螺紋式三種。
　　1．承插式接頭
　　承插式接頭如圖5—5—27所示，此種接頭主要適用于硬聚氯乙烯管。插口端可用打磨方法加工成30°坡口，也可采用加熱方法把端部加熱至軟化，然后用加熱的刀子切削出坡口。

圖5-5-27 塑料管承插接頭
1-承口；2-插口；3-粘合；4-焊接

圖5-5-28 塑料管加熱爐
1-爐口；2-爐條；3-耐火磚；4-加熱口；5-爐膛；6-出氣孔
　　承口制作可采用脹口方法，脹口時可利用金屬模芯，模芯尺寸按照不同管徑和插入深度而定，如表5—5—2所示。制作時將管子一端均勻加熱至塑料軟化立即插入模芯，再用水冷卻即成承口。
表5-5-2 硬聚氯乙烯管承插長度

公稱直徑Dg	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
承插長度t	40	45	50	60	70	80	100	125	150	200

表5-5-3 小管徑塑料管在甘油浴(140℃)中的加熱時間

公稱直徑Dg	15	25	40	50
加熱時間(秒)	20	30	40	60

　　塑料管加熱時，Dg65以下的塑料管可在溫度140℃的甘油浴中進行，加熱時間如表5—5—3所示。大直徑的塑料管加熱往往利用加熱爐(圖5—5—28)，爐溫控制在170～180℃。從爐口放入液化石油氣燃燒器，火焰直接燒耐火磚，爐膛內不允許有明火。塑料管從加熱口放入，加熱過程中應經常轉動管子，保持管端加熱均勻。加熱時要掌握好加熱時間，時間過長會使承插口之間應保持0．15～0．30mm的負公差，使插入后達到緊密狀態。插入前，承插接觸面宜用丙酮或二氯乙烷擦洗干凈，然后涂一層薄而均勻的膠粘劑，膠粘劑可用過氯乙烯清漆，或按重量比進行配制，即過氯乙烯∶二氯乙烷=20∶80。插入后施以角焊。
　　2．電熱熔式接頭
　電熱熔式接頭主要用于聚乙烯塑料管，一般采用承口式連接管件進行連接。承口或聚乙烯電熱熔管件的承口內壁纏繞多圈電熱絲，通電后，可使承口內壁和管外壁的聚乙烯被逐漸加熱，當達到聚乙烯熔化溫度(約130℃)后，內外壁聚乙烯熔為一體，冷卻后即成整體連接，如圖5—5—29所示。

圖5-5-29 電熱熔式接頭
1-承口式接頭；2-聚乙烯管；3-電熱絲；4-熔接體；5-定位栓；6-端子孔；7-指示孔
　　每個電熱熔接頭管件都應注明管徑、熱熔接溫度、熔接時間和冷凝時間等數據。操作時，首先將插入端表面保護涂層刮去，再插入承口式管件內，插入時直至與定位栓接觸。然后用夾子把管道位置固定，防止熔接過程中管道有任何移動。最后將電熱熔接機的電線插頭接到連接管件兩端的端子孔內，將電熱熔機上的定時器調至接頭所需熔接時間。到達熔接時間后，接頭的聚乙烯熔液會從指示孔涌出，表示電熱熔接完成。但固定夾子一定要待冷凝時間過去后才能松動。
　　3．螺紋接頭
　　用帶有螺紋的塑料連接管件進行連接，也可采用普通的可鍛鑄鐵管件或鋼螺紋管件。這種接頭僅適用于室內的硬質聚氯乙烯燃氣管道。硬質塑料管在套絲過程中需用力適度，防止管口扭裂。
　　(二)塑料管焊接工藝
　　塑料管的焊接設備主要由空氣壓縮機、空氣過濾22和焊槍等組成，如圖5—5—30所示。

圖5-5-30 塑料焊接設備
1-空氣壓縮機；2-空氣過濾器；3-壓縮空氣軟管；4-直柄式焊槍；5-電源線；6-變壓器；7-電線
　　空氣壓縮機的排氣量一般為0．6m³／min，供氣壓力不小于0．2MPa，一臺壓縮機可供多支焊槍使用。
　　空氣過濾器主要用于過濾壓縮空氣中的油污、灰塵、鐵銹和水分等雜質，保證供給焊槍潔凈的壓縮空氣。空氣過濾器還可以緩沖壓縮空氣的壓力。
　　焊槍有直柄式和手槍式兩種，手槍式塑料焊槍的構造如圖5—5—31所示。壓縮空氣自氣管進入槍管后，被瓷管內的電熱絲加熱，從槍嘴噴出。電熱絲的電壓一般為180～220V，電熱絲功率一般為400～500W，輸入的壓縮空氣壓力為0．1～0．2MPa。壓縮空氣中不允許含有水份和油脂。

圖5-5-31 塑料焊槍
1-接頭；2-瓷管；3-電熱絲；4-槍管；5-槍嘴；6-報管；7-電線；8-手柄；9-固定板
　　焊接時，熱空氣溫度在200～240℃為佳。溫度過高，焊件與焊條易焦化，過低則不能很好地熔接，使焊縫強度降低。焊條直徑應根據管壁厚度與焊槍噴嘴孔徑來選擇，一般采用2～3mm。適用于管壁厚度3～15mm。焊條材質應與管壁相同，但摻少量增塑劑的焊條容易操作。
　　(三)安裝注意事項
　　1．用硬質聚氯乙烯管制作彎管時，應采用灌砂熱彎法，管子加熱溫度為130～140℃，彎曲半徑不應小于三倍管徑；聚乙烯管冷彎時的彎曲半徑不小于15倍管徑，否則應采用承口式彎頭代替彎管；
　　2．塑料管穿越暖氣溝時應加套管，套管外應作絕熱層處理。
　　3．塑料管與鋼管連接時，鋼管端作插口，在插入塑料管之前應除銹見光澤，并涂上60l膠粘劑。插入后可用按重量配制的膠粘劑(環氧樹脂∶二丁脂∶乙二胺=100∶15∶10)和玻璃布將接口包纏5～6層，接口兩端各長出300mm。一般管件接頭，及現場焊接的固定塑料焊口也可以用此方法加強處理。
　　4．地下敷設的塑料燃氣管道埋深一般不小于1．Om。可能承受重荷載的地下或地上燃氣管道，穿越河流、公路或鐵路的燃氣管道均不宜使用塑料管。
　　5．室內燃氣管網采用塑料管時，接口可采用螺紋連接或承插粘接，不需要焊接。灶前管接近火源，環境溫度較高，不宜使用塑料管。旋塞與塑料管的連接可采用特制塑料接頭(圖5—5—32)。

圖5-5-32 特制塑接頭 　　6．敷設塑料管的溝槽底部要平整，不允許有硬塊或局部凹坑，管壁周圍的回填土亦不得有硬塊，回填土應采用人工輕夯和多夯來達到密實度要求。
　　7．DNl50以下的聚乙烯塑料燃氣管道對埋深沒有具體嚴格要求時，可采用“犁入法”進行敷設。即像電纜一樣把盤卷管的大線輪架在一個開溝犁后面，當拖拉機拉著犁頭進前時，塑料管隨著被埋入土中